El láser que nos acerca a un nuevo tipo de fusión nuclear
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Más cerca de la fusión nuclear

El láser que nos acerca a un nuevo tipo de fusión nuclear

Investigadores de la fuerza naval de Estados Unidos están desarrollando un láser de fluoruro de argón que podría dar pie a plantas de energía de fusión más pequeñas y más baratas

Foto: El ArF nos acerca un poco más a dominar la energía de las estrellas. (NRL)
El ArF nos acerca un poco más a dominar la energía de las estrellas. (NRL)

El Laboratorio de Investigación Naval de Estados Unidos (NRL) está desarrollando un láser de fluoruro de argón que, según sus creadores, puede alcanzar la energía y la potencia necesarias para llevar a cabo la fusión nuclear. Este nuevo método promete también reducir el tamaño y el coste de este tipo de centrales haciéndolas todavía más viables.

Foto: Ilustración de un asteroide siendo pulverizado con múltiples proyectiles. (NASA/JPL/Novaceno)

Uno de los mayores retos que tiene por delante la fusión nuclear para poder cumplir con el sueño de la energía barata e infinita está en conseguir que el proceso no necesite más energía de la que genera. En eso están los investigadores del ITER, un gigantesco reactor que se está construyendo en el sur de Francia, los de la canadiense General Fusión, que cuentan con el soporte financiero de Jeff Bezos o los de la coreana KSTAR que ya ha conseguido mantener la fusión nuclear a 100 millones de grados centígrados durante 20 segundos.

Todos estos reactores utilizan diversos sistemas de imanes para conseguir la unión de los núcleos de los átomos de hidrógeno. Pero el método creado por los investigadores de la fuerza naval norteamericana se basa en otro principio, el de confinamiento inercial. Este sistema utiliza rayos láser para conseguir alcanzar las altas densidades y los 100 millones de grados centígrados necesarios para iniciar las reacciones de fusión.

placeholder El tamaño de este sistema es mucho menor que el de otros reactores nucleares. (US NAVY)
El tamaño de este sistema es mucho menor que el de otros reactores nucleares. (US NAVY)

"El láser de fluoruro de argón podría permitir el desarrollo y la construcción de centrales de fusión mucho más pequeñas y de menor coste", dijo Steve Obenschain, investigador del NRL y uno de los autores del estudio publicado en la revista 'The Royal Society' donde se detalla su descubrimiento. "Esto aceleraría el despliegue de esta atractiva fuente de energía con suficientes reservas de combustible disponibles como para durar miles de años".

Cómo funciona

El método de confinamiento inercial consiste en aplicar varios rayos láser a una pequeña pelota de combustible nuclear compuesto por deuterio o tritio, que son isótopos del hidrógeno. Con el impacto de los láseres, la pelota de combustible, que puede tener el tamaño aproximado de un garbanzo pedrosillano, se calienta y se comprime en una fracción de segundo hasta tal punto que los átomos de hidrógeno implosionan, se fusionan y liberan enormes cantidades de energía.

Este verano un sistema similar, creado por el National Ignition Facility (NIF) de EEUU, consiguió crear casi tanta energía con la fusión como la empleada por su dispositivo de 192 rayos láser. El NIF fue capaz de producir 1,3 megajulios de energía de fusión demostrando la viabilidad de este sistema.

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Uno de los investigadores del NRL inspecciona el láser ArF. (NRL)

Según las simulaciones realizadas por el NRL, la luz ultravioleta profunda del ArF permite generar ganancia energética empleando una energía de láser mucho más baja de lo que se creía posible hasta ahora. Los científicos afirman que el rendimiento podría multiplicarse por cien y conseguir una eficiencia del 16%, cuatro puntos por encima del siguiente láser más eficiente, el de fluoruro de criptón.

"El resultado del NIF es impresionante y pone de manifiesto la necesidad de mirar hacia adelante para ver qué tecnologías láser acelerarán el progreso futuro. La tecnología del láser ArF del NRL ofrece un camino hacia una ganancia y un rendimiento de la fusión mucho más elevados", afirma Obenschain.

Qué hace falta para que esté operativo

Obenschain reconoce que este sistema de láseres ArF todavía requiere trabajo y una importante inversión para alcanzar el rendimiento necesario para hacerlo viable a nivel comercial. Para el investigador, todavía falta mejorar la precisión, la tasa de repetición y la fiabilidad de los mil millones de disparos necesarios para poner en marcha una central eléctrica que se pueda conectar a la red eléctrica. Los investigadores aseguran que los planes para los próximos experimentos ya están en marcha y se espera que tengan lugar en los próximos meses.

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La columna central del tokamak en el pozo del reactor ITER.

Si lo consiguen podríamos estar delante de la tecnología que nos haga dominar por fin la fuente de energía de las estrellas y hacerlo además con centrales nucleares que sean baratas y no tan monstruosamente grandes como el ITER. Hay expertos que dicen que lo conseguiremos en una década, otros que por lo menos no lo haremos hasta dentro de tres. Pero sea cómo sea, avances como este del NRL nos acercan un poco más a solucionar de una vez un problema tan fundamental como el del acceso a una fuente de energía sostenible y barata y, de paso, a dejar de depender de la codicia de las eléctricas.

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